WO2021033936A1 - 솔더링용 저융점 고연성 무연합금 및 이의 용도 - Google Patents

솔더링용 저융점 고연성 무연합금 및 이의 용도 Download PDF

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WO2021033936A1
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soldering
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lead
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PCT/KR2020/009901
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김태진
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(주)비엔에프 코퍼레이션
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    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
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    • C22C—ALLOYS
    • C22C13/00—Alloys based on tin
    • C22C13/02—Alloys based on tin with antimony or bismuth as the next major constituent

Definitions

  • the present invention relates to an alloy-free for soldering, and more particularly, to an alloy-free for soldering having a low melting point and high ductility at the same time, and a use thereof.
  • Soldering is an essential bonding method for manufacturing electronic devices at present. As a type of brazing, it is a bonding method in which two dissimilar materials are melted at a temperature of 450°C or less by melting a low melting point inserted metal. This bonding method, commonly known as soldering, is used as a representative method for bonding heat-sensitive materials such as electronic components in recent years due to the property of bonding at a relatively low temperature.
  • solder fixes various semiconductor devices on the board and serves to electrically connect the device and the circuit of the electronic board. In addition, it serves as a passage through which heat generated from the electronic device is released to the substrate.
  • This soldering is characterized by a low process cost, a simple bonding method, and because it is a low-temperature short-time operation, it is possible to bond without damage to parts that are vulnerable to heat.
  • lead (Pb)-tin (Sn) alloys are the most useful flexible solder materials for electronic devices for a long period of time. Lead (Pb) is a component that determines the wettability, strength, and mechanical properties of the alloy.
  • the melting point can be lowered to 183°C, thereby preventing thermal damage occurring during the soldering process of electronic components and semiconductor processes.
  • the lead (Pb) component contained in the solder is eluted by acid rain and contaminates groundwater, which is absorbed into the human body, causing harm to the human body such as loss of intelligence and reproductive function. Has become. Accordingly, the tendency to restrict the use of lead in the electronics industry has increased, and the use of lead has been banned due to international regulatory policies on hazardous substances. Therefore, as an alternative material for this, there is an urgent need to develop a lead-free alloy for soldering that does not contain lead.
  • the rigid printed circuit board which has been mainly used in the past, must be changed to a flexible printed circuit board (FPCB), and used for the board according to the change of the board.
  • the bonding material being used must also be changed.
  • Conventional printed circuit boards are high-temperature substrates and perform a bonding process at about 250°C. In this case, a soldering alloy having a melting point of less than 250°C has been mainly used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the glass transition temperature (Tg) is about 67 to 81°C, so the maximum bonding process performed on the flexible printed circuit board. The temperature should be below 140°C.
  • Korean Patent Publication No. 10-1951813 discloses bismuth (Bi) 20 to 38 wt%, indium (In) 0.5 to 4.0 wt%, silver (Ag). ) 0.35 to 3.5% by weight, gallium (Ga) 0.1 to 5.0% by weight, and a low melting point lead-free solder composition, characterized in that the balance comprises tin (Sn) is disclosed.
  • 10-2018-0029619 discloses 0.02% to 6% by weight of stybium, 0.03% to 3% by weight of copper, 0.03% to 8% by weight of bismuth, 30% to 65% by weight.
  • a highly lead-free lead-free solder composition comprising weight percent tin is disclosed.
  • 2018-0027767 discloses antimony 0.02 to 6% by weight, copper 0.03 to 3% by weight, bismuth 0.03 to 8% by weight, indium 40 to 60% by weight, silver 0.3% to 8% by weight, magnesium
  • a highly ductile lead-free solder composition comprising 5 to 11% by weight, 0.1 to 2.5% by weight of scandium, 0.4 to 1.5% by weight of niobium and 10 to 45% by weight of tin is disclosed.
  • Korean Patent Application Publication No. 10-2017-0108766 discloses 0.02% to 6% by weight of antimony, 0.03% to 3% by weight of copper, 0.03% to 8% by weight of bismuth, 42% to 70% by weight.
  • 10-2017-0130757 discloses 0.02 to 6% by weight of stybium, 0.03 to 3% by weight of copper, 0.03 to 8% by weight of bismuth, 55 to 75% by weight of indium, 0.3 to 8
  • a highly lead-free solder composition comprising weight percent silver, 5 to 11 weight percent magnesium, 0.2 to 1.65 weight percent scandium, 0.2 to 2.4 weight percent ruthenium, and 10 to 45 weight percent tin is disclosed.
  • 10-2017-0057762 discloses silver (Ag) of 0.1 to 5.0 wt%, bismuth (Bi) of 0.1 to 10 wt%, indium (In) of 1 to 10 wt%, copper ( There is disclosed a low-temperature alloy-free alloy for soldering, characterized in that Cu) is 0.001 to 0.5% by weight and the remainder is composed of tin (Sn).
  • a low-temperature alloy-free alloy for soldering characterized in that Cu) is 0.001 to 0.5% by weight and the remainder is composed of tin (Sn).
  • the lead-free tin alloy for soldering in order for the lead-free tin alloy for soldering to have a melting point of 150°C or less and at the same time to have high ductility, there must be many kinds of constituents and a plurality of rare earth metals, so the complexity of the manufacturing process and uniform quality are maintained. There are various problems such as difficulty in manufacturing, rising production costs, and instability in supply and demand of
  • the present invention is derived from the conventional technical background, and the object of the present invention is that there are not many kinds of constituents and it does not contain rare earth metals or expensive metals, and it is lead-free for soldering that exhibits low melting point and high ductility of 140°C or less It is in providing an alloy.
  • an object of the present invention is to provide various uses of the alloy-free soldering.
  • the inventors of the present invention use tin (Sn), bismuth (Bi), copper (Cu), indium (In), silver (Ag), gallium (Ga), antimony (Sb), etc.
  • An alloy was prepared, and the melting point and elongation were measured to determine whether it could be used as a solder in the soldering process of the flexible printed circuit board. As a result, it was confirmed that only the alloy-free alloy having a combination and content range of specific metal elements has a low melting point of 140° C. or less and a high elongation, and the present invention was completed.
  • an example of the present invention includes 35 to 50% by weight of bismuth (Bi), 0.1 to 1.5% by weight of copper (Cu) and 1 to 6% by weight of indium (In), based on the total weight, , And the balance of tin (Sn) and other inevitable impurities to provide soldering alloy-free.
  • an example of the present invention provides a lead-free solder composed of the alloy-free alloy for soldering.
  • an example of the present invention provides a lead-free soldering paste composition comprising the lead-free solder and a soldering flux.
  • the alloy-free alloy for soldering according to an example of the present invention has a low melting point of 140°C or less and a high elongation.
  • the alloy-free alloy for soldering according to an example of the present invention has four metals and does not contain rare earth metals, the manufacturing process is simple, it is easy to maintain uniform quality, and it is economical. Therefore, the alloy-free soldering according to an embodiment of the present invention can be used as a practical solder in a soldering process of a flexible printed circuit board.
  • FIG. 1 is a photograph of an alloy-free casting material for soldering manufactured in an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a photograph of an impression specimen manufactured in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a result of measuring the melting point of alloy 1 (Sn-40Bi-0.5Cu-2.0In) with a differential scanning calorimeter
  • FIG. 4 is a differential scanning calorimeter measuring the melting point of alloy 2 (Sn-40Bi-0.2Cu-3.0In)
  • 5 is a result of measuring the melting point of alloy 3 (Sn-40Bi-0.5Ag-3.0In) with a differential scanning calorimeter
  • FIG. 6 is an alloy 5 (Sn-45Bi-0.5Ag-3.0In) This is the result of measuring the melting point of with a differential scanning calorimeter.
  • FIG. 7 is a result of measuring the elongation of Alloy 1 (Sn-40Bi-0.5Cu-2.0In) with a universal testing machine
  • FIG. 8 is a universal testing machine for the elongation of Alloy 2 (Sn-40Bi-0.2Cu-3.0In).
  • 9 is a result of measuring the elongation of alloy 3 (Sn-40Bi-0.5Ag-3.0In) with a universal testing machine
  • FIG. 10 is an alloy 5 (Sn-45Bi-0.5Ag-3.0In) This is the result of measuring the elongation of with a universal testing machine.
  • an aspect of the present invention relates to an alloy free for soldering having a low melting point and high ductility at the same time.
  • the alloy-free alloy for soldering includes 35 to 50% by weight of bismuth (Bi), 0.1 to 1.5% by weight of copper (Cu), and 1 to 6% by weight of indium (In), based on the total weight, The balance consists of tin (Sn) and other unavoidable impurities.
  • the content of bismuth (Bi) is preferably 35 to 45% by weight based on the total weight of the alloy when considering both the melting point and elongation of the alloy, 37.5 to 45 It is more preferable that it is a weight%, and it is most preferable that it is 37.5-42.5 weight%.
  • the content of copper (Cu) is preferably 0.1 to 1.0% by weight based on the total weight of the alloy when considering both the melting point and the elongation of the non-alloyed alloy, and 0.15 to 1.0 It is more preferable that it is weight%, and it is most preferable that it is 0.15-0.75 weight%.
  • the content of indium (In) is preferably 1 to 5% by weight based on the total weight of the alloy, when considering both the melting point and the elongation of the alloy, 1.5 to 4 It is more preferable that it is weight%, and it is most preferable that it is 1.5-3.5 weight%.
  • the total content of the sum of bismuth (Bi) and copper (Cu) is preferably less than 50% by weight based on the total weight of the alloy when considering both the melting point and the elongation of the non-alloyed alloy. And, it is more preferably less than 46% by weight, and most preferably less than 44% by weight.
  • the alloy-free alloy for soldering according to a preferred embodiment of the present invention contains 35 to 45% by weight of bismuth (Bi), 0.1 to 1.0% by weight of copper (Cu), and 1 to 5% by weight of indium (In), based on the total weight. , The balance consists of tin (Sn) and other unavoidable impurities.
  • the alloy-free alloy for soldering according to a more preferred example of the present invention contains 37.5 to 45% by weight of bismuth (Bi), 0.15 to 1.0% by weight of copper (Cu), and 1.5 to 4% by weight of indium (In) based on the total weight. And, the remainder is made of tin (Sn) and other unavoidable impurities.
  • the alloy-free alloy for soldering according to the most preferred example of the present invention contains 37.5 to 42.5% by weight of bismuth (Bi), 0.15 to 0.75% by weight of copper (Cu), and 1.5 to 3.5% by weight of indium (In) based on the total weight. And, the remainder is made of tin (Sn) and other unavoidable impurities.
  • the melting point of the alloy-free alloy for soldering according to an embodiment of the present invention is preferably 140°C or less, more preferably 120 to 140°C, and most preferably 125 to 135°C.
  • the elongation of the alloy-free alloy for soldering according to an embodiment of the present invention is preferably 35% or more, more preferably 35 to 60%, and most preferably 38 to 57%.
  • One aspect of the present invention relates to the use of the above-described alloy-free soldering.
  • the alloy-free alloy for soldering according to an embodiment of the present invention is used as lead-free solder in a soldering process. Therefore, the lead-free solder according to an example of the present invention contains 35 to 50% by weight of bismuth (Bi), 0.1 to 1.5% by weight of copper (Cu) and 1 to 6% by weight of indium (In), based on the total weight, The remainder is composed of an alloy-free for soldering made of tin (Sn) and other unavoidable impurities.
  • Technical features of the lead-free solder according to an embodiment of the present invention refer to the technical features of the alloy-free soldering according to the embodiment of the present invention described above, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the alloy-free alloy for soldering according to an embodiment of the present invention may be used as a component of a lead-free soldering paste composition.
  • the lead-free soldering paste composition according to an exemplary embodiment of the present invention includes solder and a soldering flux, and has a paste form.
  • the solder is composed of an alloy-free soldering alloy according to an exemplary embodiment of the present invention, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the soldering flux constituting the lead-free soldering paste composition according to an exemplary embodiment of the present invention may be selected from various known fluxes used in the soldering process.
  • the flux for soldering is 25 to 32% by weight of rosin based on the total weight, 5 to 7% by weight of a mixture of pentane diacid and 2-fluorobenzoic acid as an organic acid activator, and alkylphenol poly(s) as a surfactant.
  • 0.2 to 0.5% by weight of oxyethylene, 0.7 to 0.8% by weight of 1-octyl alcohol as an antifoaming agent, 0.5 to 0.7% by weight of hydroquinone as a stabilizer, and 20 to 32% by weight of a monoalkyl propylene glycol-based solvent may be included.
  • the monoalkyl propylene glycol-based solvent may be selected from butyl propylene triglycol or butyl propylene diglycol.
  • the lead-free solder and the paste composition for lead-free soldering including the same have a low melting point and high ductility at the same time, it can be applied to a soldering process for mounting electronic devices on a flexible printed circuit board, and in particular, a flexible printed circuit It is very suitable when the substrate material of the substrate is polyethylene terephthalate (PET) or a flexible polymer having a glass transition temperature or melting point in a similar range.
  • PET polyethylene terephthalate
  • each metal constituting the alloy was weighed and prepared according to a preset composition ratio.
  • the metals used to manufacture the alloy-free for soldering were tin (Sn), bismuth (Bi), copper (Cu), indium (In), silver (Ag), gallium (Ga), and antimony (Sb). Thereafter, tin (Sn) was added to a graphite crucible in an electric furnace and then dissolved at a temperature of about 270°C.
  • the melting points of all 13 types of alloy-free castings for soldering prepared above were measured by differential scanning calorimetry (DSC).
  • DSC differential scanning calorimetry
  • the heating rate was 10 °C/min and proceeded to 300 °C.
  • 3 is a result of measuring the melting point of alloy 1 (Sn-40Bi-0.5Cu-2.0In) with a differential scanning calorimeter
  • FIG. 4 is a differential scanning calorimeter measuring the melting point of alloy 2 (Sn-40Bi-0.2Cu-3.0In)
  • 5 is a result of measuring the melting point of alloy 3 (Sn-40Bi-0.5Ag-3.0In) with a differential scanning calorimeter
  • FIG. 6 is an alloy 5 (Sn-45Bi-0.5Ag-3.0In) This is the result of measuring the melting point of with a differential scanning calorimeter.
  • the elongation of the soldering alloy was measured using a total of 13 types of soldering alloy tensile specimens prepared above. Specifically, the elongation measurement was conducted by requesting an authorized analysis agency, and a universal testing machine (UTM) was used, and the elongation rate was measured at a tensile speed of 3 mm/min. 7 is a result of measuring the elongation of Alloy 1 (Sn-40Bi-0.5Cu-2.0In) with a universal testing machine, and FIG. 8 is a universal testing machine for the elongation of Alloy 2 (Sn-40Bi-0.2Cu-3.0In).
  • UDM universal testing machine
  • FIG. 9 is a result of measuring the elongation of alloy 3 (Sn-40Bi-0.5Ag-3.0In) with a universal testing machine
  • FIG. 10 is an alloy 5 (Sn-45Bi-0.5Ag-3.0In) This is the result of measuring the elongation of with a universal testing machine.
  • Table 2 below shows the melting points and elongation of all 13 types of soldering alloys prepared above.
  • alloy 3 As shown in Table 2, except for Alloy 9 and Alloy 10, a total of 11 alloy-free alloys exhibited a melting point of 140°C or less. In conclusion, alloy 3, alloy 2, alloy 5, alloy 6 and alloy 1 showed lower melting points in the order.
  • the bismuth (Bi) content was low and the composition to which indium (In) was added showed relatively superior results in elongation compared to the composition to which gallium (Ga) and antimony (Sb) were added.
  • the addition amount was a small amount of 0.1% by weight, but the elongation was very poor due to the high density characteristics of gallium (Ga).
  • alloy 2, alloy 3, alloy 1, alloy 5 and alloy 6 showed high elongation in the order.
  • alloy 1 (Sn-40Bi-0.5Cu-2.0In), alloy 2 (Sn-40Bi-0.2Cu-3.0In), alloy 3 (Sn-40Bi-0.5Ag-3.0In) and Alloy 5 (Sn-45Bi-0.5Ag-3.0In) is considered to be a suitable solder for the soldering process of a flexible printed circuit board (FPCB).
  • FPCB flexible printed circuit board

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Abstract

본 발명의 일 예는 전체 중량을 기준으로 비스무스(Bi) 35~50 중량%, 구리(Cu) 0.1~1.5 중량% 및 인듐(In) 1~6 중량%를 포함하고, 잔부가 주석(Sn) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 솔더링용 무연합금을 제공한다. 본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금은 140℃ 이하의 저융점 및 높은 연신율을 가진다. 또한, 본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금은 구성성분이 4종의 금속이고 희토류 금속을 포함하지 않기 때문에 제조 공정이 단순하고 균일한 품질의 유지가 용이하며 경제성이 높다는 장점을 갖는다. 따라서, 본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금은 플렉서블 인쇄회로기판의 솔더링 공정에서 실용적인 솔더로 사용될 수 있다.

Description

솔더링용 저융점 고연성 무연합금 및 이의 용도
본 발명은 솔더링용 무연합금 등에 관한 것으로서, 더 상세하게는 낮은 융점과 높은 연성을 동시에 가지는 솔더링용 무연합금 및 이의 용도에 관한 것이다.
솔더링(Soldering)은 현재 전자기기 제조에 필수적인 접합법이다. 브레이징(brazing)의 일종으로서, 450℃ 이하의 온도에서 두 이종재료를 저융점 삽입 금속을 녹여 접합하는 접합 방식이다. 흔히 납땜으로 알려져 있는 이 접합법은 비교적 저온에서 접합이 이루어진다는 특성으로 최근에는 전자 부품처럼 열에 민감한 재료의 접합을 위한 대표적인 방법으로 사용되고 있다.
전자 기판에서 솔더의 기능은 여러 가지 반도체 소자를 기판 위에 고정시키고 소자와 전자 기판의 회로를 전기적으로 연결시키는 역할을 한다. 또한, 전자소자에서 발생하는 열을 기판으로 방출하게 하는 통로 역활도 하게 된다. 이러한 솔더링은 공정 비용이 저가이며, 접합법이 간단하다는 특징을 가지고 있으며, 그리고 저온 단시간 작업이기 때문에, 열에 약한 부품들의 손상 없이 접합이 가능하다. 전자산업에 있어 납(Pb)-주석(Sn)계 합금은 오랜 기간 동안 전자기기에 가장 유용하게 사용된 유연 솔더 재료로서, 납(Pb)은 합금의 젖음성, 강도, 기계적 특성을 결정하는 성분으로 작용하여 왔으며, 특히 납이 포함됨으로써 융점이 183℃까지 낮출 수 있어서, 전자부품과 반도체 공정의 솔더링 공정시 발생하는 열적 손상을 방지 할 수 있었다. 그러나 근래 유연 솔더를 사용한 전자기기의 폐기시, 산성비에 의해 솔더에 함유된 납(Pb)성분이 용출되어 지하수를 오염시키고 이것이 인체에 흡수되어 지능저하, 생식기능저하 등 인체에 해를 미치는 것으로 지적되고 있다. 이에 따라, 전자산업에서 납의 사용을 제한하려는 경향이 증가하였고, 유해물질에 대한 국제규제정책으로 인하여 납의 사용을 금지화하고 있다. 따라서, 이에 대한 대체 재료로서, 납이 포함되지 않은 솔더링용 무연 합금의 개발이 절실히 필요한 실정이다.
한편, 최근 전자제품은 경량화 또는 소형화 제품에서 웨어러블(Wearable)/플렉서블(Flexible) 제품으로 기술 트렌드가 변화하고 있다. 국제적인 시장조사 기관인 IHS markit의 시장조사 자료에 따르면 플렉서블 디스플레이(Flexible Display) 시장은 2022년에 약 160억 달러(CAGR: 27%)까지 성장할 것으로 예측하고 있다. 이러한 최신 기술 동향에 따라 많은 기업들이 플렉서블 전자제품을 개발하고 있다.
플렉서블 전자제품을 제조하기 위해서는 종래에 주로 사용해왔던 경성의 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)이 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)으로 변경 되어야 하며, 기판의 변화에 따라 기판에 사용되는 접합 소재 또한 변경 되어야 한다. 종래의 인쇄회로기판은 고온용 기판으로 약 250℃에서 접합공정을 진행하는데, 이 때 250℃ 미만의 융점을 갖는 Sn-Ag-Cu 조성의 솔더링용 합금이 주로 사용되어 왔다. 하지만, 플렉서블 인쇄회로기판의 주요 소재로 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 경우, 유리전이온도(Glass transition temperature, Tg)가 약 67~81℃ 이기 때문에 플렉서블 인쇄회로기판상에서 행해지는 접합 공정의 최대 온도는 140℃ 이하이어야 한다. 접합공정 온도가 140℃를 초과하면 플렉서블 인쇄회로기판이 변형되어 반도체 및 LED 등의 부품을 전기적·물리적으로 접합하기에 어려움이 있다. 또한, 플렉서블 전자제품은 사용 과정에서 잦은 굽힘(Bending) 또는 신장(Stretching) 환경에 노출된다. 따라서, 플렉서블 인쇄회로기판의 접합 재료로 사용하기 위해서는 저융점을 가지며 동시에 플렉서블 전자제품의 가장 중요한 물리적인 성질인 유연성이 확보된 솔더링용 무연합금이 요구된다.
솔더링용 저융점 무연합금 또는 솔더링용 고연성 무연합금과 관련하여, 대한민국 등록특허공보 제10-1951813호에는 비스무스(Bi) 20 내지 38 중량%, 인듐(In) 0.5 내지 4.0 중량%, 은(Ag) 0.35 내지 3.5 중량%, 갈륨(Ga) 0.1 내지 5.0 중량% 및 주석(Sn)을 잔부로 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점 무연 솔더 조성물이 개시되어 있다. 또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0029619호에는 0.02 중량％ 내지 6 중량％의 스티븀, 0.03 중량％ 내지 3 중량％의 구리, 0.03 중량％ 내지 8 중량％의 비스무트, 30 중량％ 내지 65 중량％의 인듐, 0.3 중량％ 내지 8 중량％의 은, 5 중량% 내지 11 중량%의 마그네슘, 0.2 중량% 내지 1.45 중량의 스칸듐, 0.1 중량% 내지 1.1 중량%의 레늄, 및 10 중량％ 내지 45 중량％의 주석을 포함하는 고연성 무연 땜납 조성물이 개시되어 있다. 또한, 대한민국 공개특허공보 제2018-0027767호에는 안티모니 0.02 내지 6중량%, 구리 0.03 내지 3중량%, 비스무트 0.03 내지 8중량%, 인듐 40 내지 60중량%, 은0.3% 내지 8중량%, 마그네슘 5 내지 11중량%, 스칸듐 0.1 내지 2.5중량%, 니오븀 0.4 내지 1.5중량% 및 주석 10 내지 45중량%를 포함하는 고연성 무연 솔더 조성물이 개시되어 있다. 또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0108766호에는 0.02 중량% 내지 6 중량%의 안티몬, 0.03 중량% 내지 3 중량%의 구리, 0.03 중량% 내지 8 중량%의 비스무스, 42 중량% 내지 70 중량%의 인듐, 0.3 중량% 내지 8 중량%의 은, 5 중량% 내지 11 중량%의 마그네슘, 0.8 중량% 내지 1.6 중량%의 스칸듐, 0.7 중량% 내지 2.0 중량%의 이트륨, 및 10 중량% 내지 45 중량%의 주석을 포함하는 고연성 무연 솔더 조성물이 개시되어 있다. 또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0130757호에는 0.02 내지 6 중량%의 스티븀, 0.03 내지 3 중량%의 구리, 0.03 내지 8 중량%의 비스무스, 55 내지 75 중량%의 인듐, 0.3 내지 8 중량%의 은, 5 내지 11 중량%의 마그네슘, 0.2 내지 1.65 중량%의 스칸듐, 0.2 내지 2.4 중량%의 루테늄, 및 10 내지 45 중량%의 주석을 포함하는 고연성 무연솔더 조성물이 개시되어 있다. 또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0057762호에는 은(Ag)이 0.1 ∼ 5.0중량%, 비스므스(Bi)가 0.1 ∼ 10중량%, 인듐(In)이 1 ∼ 10중량%, 구리(Cu)가 0.001 ∼ 0.5중량%이며 나머지가 주석(Sn)으로 조성된 것을 특징으로 하는 납땜용 저온계 무연합금이 개시되어 있다. 상기 선행기술들에 의하면 솔더링용 무연 주석 합금이 150℃ 이하의 융점을 가지면서 동시에 고연성을 가지기 위해서는 구성성분의 종류가 많아야 하고 다수의 희토류 금속을 포함하여야 하므로 제조 공정의 복잡성, 균일한 품질 유지의 어려움, 생산 원가의 상승, 원료 수급의 불안정 등과 같은 여러가지 문제가 존재한다.
따라서, 저융점 및 높은 유연성을 발휘하되, 구성성분의 종류가 많지 않고 희토류 금속을 포함하지 않는 솔더링용 무연합금 개발이 필요하다.
본 발명은 종래의 기술적 배경하에서 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구성성분의 종류가 많지 않고 희토류 금속 내지 고가의 금속을 포함하지 않으면서도 140℃ 이하의 저융점 및 높은 연성을 발휘하는 솔더링용 무연합금을 제공하는데에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 솔더링용 무연합금의 다양한 용도를 제공하는데에 있다.
본 발명의 발명자들은 주석(Sn), 비스무트(Bi), 구리(Cu), 인듐(In), 은(Ag), 갈륨(Ga), 안티모니(Sb) 등을 이용하여 다양한 금속 원소 조성을 갖는 무연합금을 제조하였고, 플렉서블 인쇄회로기판의 솔더링 공정에서 솔더로 사용될 수 있는지 여부를 판단하기 위해 융점 및 연신율을 측정하였다. 그 결과, 특정 금속 원소의 조합 및 함량 범위를 갖는 무연합금에서만 140℃ 이하의 저융점 및 높은 연신율을 가진다는 점을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 예는 전체 중량을 기준으로 비스무스(Bi) 35~50 중량%, 구리(Cu) 0.1~1.5 중량% 및 인듐(In) 1~6 중량%를 포함하고, 잔부가 주석(Sn) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 솔더링용 무연합금을 제공한다.
상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 예는 상기 솔더링용 무연합금으로 구성되는 무연 솔더를 제공한다.
상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 일예는 상기 무연 솔더 및 솔더링용 플럭스를 포함하는 무연 솔더링용 페이스트 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금은 140℃ 이하의 저융점 및 높은 연신율을 가진다. 또한, 본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금은 구성성분이 4종의 금속이고 희토류 금속을 포함하지 않기 때문에 제조 공정이 단순하고 균일한 품질의 유지가 용이하며 경제성이 높다는 장점을 갖는다. 따라서, 본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금은 플렉서블 인쇄회로기판의 솔더링 공정에서 실용적인 솔더로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 제조한 솔더링용 무연합금 주조재의 사진이고, 도 2는 본 발명의 실시예에서 제조한 인상시편의 사진이다.
도 3은 합금1(Sn-40Bi-0.5Cu-2.0In)의 융점을 시차주사열량계로 측정한 결과이고, 도 4는 합금2(Sn-40Bi-0.2Cu-3.0In)의 융점을 시차주사열량계로 측정한 결과이고, 도 5는 합금3(Sn-40Bi-0.5Ag-3.0In)의 융점을 시차주사열량계로 측정한 결과이고, 도 6은 합금5(Sn-45Bi-0.5Ag-3.0In)의 융점을 시차주사열량계로 측정한 결과이다.
도 7은 합금1(Sn-40Bi-0.5Cu-2.0In)의 연신율을 만능재료시험기로 측정한 결과이고, 도 8은 합금2(Sn-40Bi-0.2Cu-3.0In)의 연신율을 만능재료시험기로 측정한 결과이고, 도 9는 합금3(Sn-40Bi-0.5Ag-3.0In)의 연신율을 만능재료시험기로 측정한 결과이고, 도 10은 합금5(Sn-45Bi-0.5Ag-3.0In)의 연신율을 만능재료시험기로 측정한 결과이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 측면은 낮은 융점과 높은 연성을 동시에 가지는 솔더링용 무연합금에 관한 것이다. 본 발명의 일 예에 다른 솔더링용 무연합금은 전체 중량을 기준으로 비스무스(Bi) 35~50 중량%, 구리(Cu) 0.1~1.5 중량% 및 인듐(In) 1~6 중량%를 포함하고, 잔부가 주석(Sn) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진다.
본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금에서 상기 비스무스(Bi)의 함량은 무연합금의 융점 및 연신율을 모두 고려할 때 무연합금 전체 중량을 기준으로 35~45 중량%인 것이 바람직하고, 37.5~45 중량%인 것이 더 바람직하고, 37.5~42.5 중량%인 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금에서 상기 구리(Cu)의 함량은 무연합금의 융점 및 연신율을 모두 고려할 때 무연합금 전체 중량을 기준으로 0.1~1.0 중량%인 것이 바람직하고, 0.15~1.0 중량%인 것이 더 바람직하고, 0.15~0.75 중량%인 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금에서 상기 인듐(In)의 함량은 무연합금의 융점 및 연신율을 모두 고려할 때 무연합금 전체 중량을 기준으로 1~5 중량%인 것이 바람직하고, 1.5~4 중량%인 것이 더 바람직하고, 1.5~3.5 중량%인 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금에서 상기 비스무스(Bi) 및 구리(Cu)를 합한 총 함량은 무연합금의 융점 및 연신율을 모두 고려할 때 무연합금 전체 중량을 기준으로 50 중량% 미만인 것이 바람직하고, 46 중량% 미만인 것이 더 바람직하고, 44 중량% 미만인 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 예에 따른 솔더링용 무연합금은 전체 중량을 기준으로 비스무스(Bi) 35~45 중량%, 구리(Cu) 0.1~1.0 중량% 및 인듐(In) 1~5 중량%를 포함하고, 잔부가 주석(Sn) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진다. 본 발명의 더 바람직한 일 예에 따른 솔더링용 무연합금은 전체 중량을 기준으로 비스무스(Bi) 37.5~45 중량%, 구리(Cu) 0.15~1.0 중량% 및 인듐(In) 1.5~4 중량%를 포함하고, 잔부가 주석(Sn) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진다. 본 발명의 가장 바람직한 일 예에 따른 솔더링용 무연합금은 전체 중량을 기준으로 비스무스(Bi) 37.5~42.5 중량%, 구리(Cu) 0.15~0.75 중량% 및 인듐(In) 1.5~3.5 중량%를 포함하고, 잔부가 주석(Sn) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진다.
본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금의 융점은 바람직하게는 140℃ 이하이고, 더 바람직하게는 120~140℃의 범위에서 선택되고, 가장 바람직하게는 125~135℃의 범위에서 선택된다.
본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금의 연신율은 바람직하게는 35% 이상이고, 더 바람직하게는 35~60%의 범위에서 선택되고, 가장 바람직하게는 38~57%의 범위에서 선택된다.
본 발명의 일 측면은 전술한 솔더링용 무연합금의 용도에 관한 것이다.
발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금은 솔더링 공정에서 무연 솔더로 사용된다. 따라서, 본 발명의 일 예에 따른 무연 솔더는 전체 중량을 기준으로 비스무스(Bi) 35~50 중량%, 구리(Cu) 0.1~1.5 중량% 및 인듐(In) 1~6 중량%를 포함하고, 잔부가 주석(Sn) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 솔더링용 무연합금으로 구성된다. 본 발명의 일 예에 따른 무연 솔더의 기술적 특징은 전술한 본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금의 기술적 특징을 참조하며 구체적인 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금은 무연 솔더링용 페이스트 조성물의 구성요소로 사용될 수 있다. 본 발명의 일 예에 따른 무연 솔더링용 페이스트 조성물은 솔더 및 솔더링용 플럭스를 포함하고 페이스트 형태를 가지는 조성물이다. 본 발명의 일 예에 따른 무연 솔더링용 페이스트 조성물에서 상기 솔더는 발명의 일 예에 따른 솔더링용 무연합금으로 구성되는바, 구체적인 설명은 생략한다. 한편, 본 발명의 일 예에 따른 무연 솔더링용 페이스트 조성물을 구성하는 솔더링용 플럭스는 솔더링 공정에서 사용하는 공지의 다양한 플럭스에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 솔더링용 플럭스는 전체 중량을 기준으로 로진 25∼32 중량%, 유기산 활성제로서 펜탄이산(pentane diacid)과 2-플루오로벤조산의 혼합물 5∼7 중량%, 계면 활성제로서 알킬페놀 폴리옥시에틸렌 0.2∼0.5 중량%, 소포제로서 1-옥틸 알코올 0.7∼0.8 중량%, 안정화제로서 하이드로퀴논 0.5∼0.7 중량% 및 모노알킬 프로필렌 글리콜계 용매 20∼32 중량%를 포함할 수 있다. 상기 모노알킬 프로필렌 글리콜계 용매는 부틸 프로필렌 트리글리콜 또는 부틸 프로필렌 디글리콜에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 무연 솔더 및 이를 포함하는 무연 솔더링용 페이스트 조성물은 저융점 및 높은 연성을 동시에 가지기 때문에 플렉서블 인쇄회로기판에 전자 소자를 실장하기 위한 솔더링 공정에 적용될 수 있고, 특히 플렉서블 인쇄회로기판의 기판 소재가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 이와 유사한 범위의 유리전이온도 또는 융점을 가지는 가요성 고분자인 경우에 매우 적합하다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명의 기술적 특징을 명확하게 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.
1. 솔더링용 무연합금 주조재 및 인장시편의 제조
솔더링용 무연합금을 제조하기 위해 합금을 구성하는 각 금속을 미리 설정한 조성비에 맞게 계근하여 준비하였다. 솔더링용 무연합금을 제조하기 위해 사용한 금속은 주석(Sn), 비스무트(Bi), 구리(Cu), 인듐(In), 은(Ag), 갈륨(Ga), 안티모니(Sb) 등이었다. 이후, 전기로 내의 흑연 도가니에 주석(Sn)을 투입한 후 약 270℃의 온도에서 용해하였다. 주석(Sn)이 완전히 용해된 후, 흑연 도가니의 온도를 약 500℃로 올리고 고융점 합금 성분인 구리(Cu), 은(Ag), 안티모니(Sb) 등을 첨가하여 완전히 용해될까지 교반을 진행하였다. 고융점 합금 성분이 완전히 용해된 후 흑연 도가니의 온도를 약 300℃로 낮추고 융점이 낮은 비스무트(Bi), 인듐(In), 갈륨(Ga) 등을 순차적으로 투입하여 약 10분 동안 교반을 진행하였다. 모든 합금 조성이 완전히 용해된 후, 금속성분분석기(Spark Emission Spectrometer)를 통해 성분 분석을 실시하였고, 각 성분이 미리 설정한 조성비에 적합한지 확인하였다. 모든 합금 구성성분이 미리 설정한 기준을 만족할 경우 준비된 금형틀에서 주조하고 공냉하여 총 13종의 솔더링용 무연합금 주조재를 제조하였다. 이후, 솔더링용 무연합금 주조재를 압출에 적합하도록 선반 가공하여 빌렛을 제조하고, 상기 빌렛을 압출하여 봉상의 인장시편을 제조하였다. 도 1은 본 발명의 실시예에서 제조한 솔더링용 무연합금 주조재의 사진이고, 도 2는 본 발명의 실시예에서 제조한 인상시편의 사진이다. 하기 표 1에 제조한 총 13종의 솔더링용 무연합금 주조재의 원소 조성을 나타내었다.
솔더링용 무연합금 구분 합금 원소 및 함량(wt%)
Sn Bi Cu Ag Sb In Ga
합금1 Balance 40 0.5 - - 2.0 -
합금2 Balance 40 0.2 - - 3.0 -
합금3 Balance 40 - 0.5 - 3.0 -
합금4 Balance 45 - - 1.0 2.0 -
합금5 Balance 45 - 0.5 - 3.0 -
합금6 Balance 45 - 1.0 - 3.0 -
합금7 Balance 45 - 2.0 - - 0.1
합금8 Balance 45 - - - 2.0 0.1
합금9 Balance 45 0.2 0.2 - - 0.1
합금10 Balance 45 2.0 2.0 - - 0.1
합금11 Balance 50 - - 1.0 2.0 -
합금12 Balance 50 - 1.0 1.0 2.0 -
합금13 Balance 57 - - 1.0 2.0 -
* 합금1의 표기 : Sn-40Bi-0.5Cu-2.0In
* 합금2의 표기 : Sn-40Bi-0.2Cu-3.0In
* 합금3의 표기 : Sn-40Bi-0.5Ag-3.0In
* 합금4의 표기 : Sn-45Bi-1.0Sb-2.0In
* 합금5의 표기 : Sn-45Bi-0.5Ag-3.0In
* 합금6의 표기 : Sn-45Bi-1.0Ag-3.0In
* 합금7의 표기 : Sn-45Bi-2.0Ag-0.1Ga
* 합금8의 표기 : Sn-45Bi-2.0In-0.1Ga
* 합금9의 표기 : Sn-45Bi-0.2Ag-0.2Cu-0.1Ga
* 합금10의 표기 : Sn-45Bi-2.0Ag-2.0Cu-0.1Ga
* 합금11의 표기 : Sn-50Bi-1.0Sb-2.0In
* 합금12의 표기 : Sn-50Bi-1.0Ag-1.0Sb-2.0In
* 합금13의 표기 : Sn-57Bi-1.0Sb-2.0In
2. 솔더링용 무연합금의 융점 및 연신율 측정
앞에서 제조한 총 13종의 솔더링용 무연합금 주조재의 융점을 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimetry, DSC)로 측정하였다. 시차주사열량계 분석시 가열 속도(Heating rate)는 10 ℃/min 이었고 300℃까지 진행하였다. 도 3은 합금1(Sn-40Bi-0.5Cu-2.0In)의 융점을 시차주사열량계로 측정한 결과이고, 도 4는 합금2(Sn-40Bi-0.2Cu-3.0In)의 융점을 시차주사열량계로 측정한 결과이고, 도 5는 합금3(Sn-40Bi-0.5Ag-3.0In)의 융점을 시차주사열량계로 측정한 결과이고, 도 6은 합금5(Sn-45Bi-0.5Ag-3.0In)의 융점을 시차주사열량계로 측정한 결과이다.
또한, 앞에서 제조한 총 13종의 솔더링용 무연합금 인장시편을 이용하여 솔더링용 무연합금의 연신율을 측정하였다. 구체적으로, 연신율 측정은 공인 분석기관에 의뢰하여 진행하였고, 만능재료시험기(UTM)를 이용하였으며, 3 ㎜/min의 인장 속도 조건에서 실시하였다. 도 7은 합금1(Sn-40Bi-0.5Cu-2.0In)의 연신율을 만능재료시험기로 측정한 결과이고, 도 8은 합금2(Sn-40Bi-0.2Cu-3.0In)의 연신율을 만능재료시험기로 측정한 결과이고, 도 9는 합금3(Sn-40Bi-0.5Ag-3.0In)의 연신율을 만능재료시험기로 측정한 결과이고, 도 10은 합금5(Sn-45Bi-0.5Ag-3.0In)의 연신율을 만능재료시험기로 측정한 결과이다.
하기 표 2에 앞에서 제조한 총 13종의 솔더링용 무연합금의 융점 및 연신율을 나타내었다.
솔더링용 무연합금 구분 솔더링용 무연합금 조성 융점(℃) 연신율(%)
합금1 Sn-40Bi-0.5Cu-2.0In 133.6 40
합금2 Sn-40Bi-0.2Cu-3.0In 128.0 54
합금3 Sn-40Bi-0.5Ag-3.0In 126.3 49
합금4 Sn-45Bi-1.0Sb-2.0In 136.9 25
합금5 Sn-45Bi-0.5Ag-3.0In 130.4 39
합금6 Sn-45Bi-1.0Ag-3.0In 132.9 26
합금7 Sn-45Bi-2.0Ag-0.1Ga 138.5 10
합금8 Sn-45Bi-2.0In-0.1Ga 135.8 12
합금9 Sn-45Bi-0.2Ag-0.2Cu-0.1Ga 140.8 14
합금10 Sn-45Bi-2.0Ag-2.0Cu-0.1Ga 141.0 15
합금11 Sn-50Bi-1.0Sb-2.0In 137.2 17
합금12 Sn-50Bi-1.0Ag-1.0Sb-2.0In 136.9 12
합금13 Sn-57Bi-1.0Sb-2.0In 138.9 13
상기 표 2에서와 같이 합금9 및 합금10을 제외하고 총 11종의 무연합금에서 140℃ 이하의 융점을 나타냈다. 결론적으로, 합금3, 합금2, 합금5, 합금6 및 합금1의 순서로 낮은 융점을 보였다.
상기 표 2에서 보이는 바와 같이 비스무스(Bi) 함량이 낮고 인듐(In)을 첨가한 조성이 갈륨(Ga), 안티모니(Sb)를 첨가한 조성보다 상대적으로 연신율에서 우수한 결과를 나타냈다. 또한, 갈륨(Ga)을 첨가한 조성의 경우 첨가량이 0.1 중량%로 소량이지만 갈륨(Ga)의 고밀도 특성으로 인해 연신율이 매우 불량해진다는 점을 확인하였다. 결론적으로 합금2, 합금3, 합금1, 합금5 및 합금6의 순서로 높은 연신율을 보였다.
상기 융점 및 연신율을 모두 고려할 때 합금1(Sn-40Bi-0.5Cu-2.0In), 합금2(Sn-40Bi-0.2Cu-3.0In), 합금3(Sn-40Bi-0.5Ag-3.0In) 및 합금5(Sn-45Bi-0.5Ag-3.0In)가 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)의 솔더링 공정에 적합한 솔더인 것으로 판단된다.
이상에서와 같이 본 발명을 상기의 실시예를 통해 설명하였지만 본 발명의 보호범위가 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 전체 중량을 기준으로 비스무스(Bi) 35~50 중량%, 구리(Cu) 0.1~1.5 중량% 및 인듐(In) 1~6 중량%를 포함하고, 잔부가 주석(Sn) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 솔더링용 무연합금.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비스무스(Bi)의 함량은 35~45 중량%인 것을 특징으로 하는 솔더링용 무연합금.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구리(Cu)의 함량은 0.1~1.0 중량%인 것을 특징으로 하는 솔더링용 무연합금.
  4. 제1항에 있어서, 상기 인듐(In)의 함량은 1~5 중량%인 것을 특징으로 하는 솔더링용 무연합금.
  5. 제1항에 있어서, 전체 중량을 기준으로 비스무스(Bi) 37.5~42.5 중량%, 구리(Cu) 0.15~0.75 중량% 및 인듐(In) 1.5~3.5 중량%를 포함하고, 잔부가 주석(Sn) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 솔더링용 무연합금.
  6. 제1항에 있어서, 융점이 120~140℃인 것을 특징으로 하는 솔더링용 무연합금.
  7. 제1항에 있어서, 연신율이 35~60%인 것을 특징으로 하는 솔더링용 무연합금.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 무연합금으로 구성되는 무연 솔더.
  9. 제8항의 솔더 및 솔더링용 플럭스를 포함하는 무연 솔더링용 페이스트 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 조성물은 플렉서블 인쇄회로기판의 솔더링 공정에 적용되는 것을 특징으로 하는 무연 솔더링용 페이스트 조성물.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4159359A1 (de) * 2021-09-30 2023-04-05 ZKW Group GmbH Nicht-eutektische sn-bi-in lotlegierungen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0845324A1 (en) * 1996-11-26 1998-06-03 Ford Motor Company Solder Compositions
JP2003257295A (ja) * 2002-03-06 2003-09-12 Uchihashi Estec Co Ltd 合金型温度ヒュ−ズ
JP2003293057A (ja) * 2002-04-03 2003-10-15 Sorudaa Kooto Kk 温度ヒューズ用可溶性合金および温度ヒューズ用線材および温度ヒューズ
JP2007090407A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Toshiba Corp 電子部品の接合材料、プリント回路配線基板、及び電子機器
JP2008137077A (ja) * 2006-11-13 2008-06-19 Sulzer Metco Us Inc 高い熱伝導率と高い導電率とを有する半田接合の材料及び製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0845324A1 (en) * 1996-11-26 1998-06-03 Ford Motor Company Solder Compositions
JP2003257295A (ja) * 2002-03-06 2003-09-12 Uchihashi Estec Co Ltd 合金型温度ヒュ−ズ
JP2003293057A (ja) * 2002-04-03 2003-10-15 Sorudaa Kooto Kk 温度ヒューズ用可溶性合金および温度ヒューズ用線材および温度ヒューズ
JP2007090407A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Toshiba Corp 電子部品の接合材料、プリント回路配線基板、及び電子機器
JP2008137077A (ja) * 2006-11-13 2008-06-19 Sulzer Metco Us Inc 高い熱伝導率と高い導電率とを有する半田接合の材料及び製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4159359A1 (de) * 2021-09-30 2023-04-05 ZKW Group GmbH Nicht-eutektische sn-bi-in lotlegierungen
WO2023052256A1 (de) * 2021-09-30 2023-04-06 Zkw Group Gmbh Nicht-eutektische sn-bi-in lotlegierungen

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